LED
日亞針對PSS專利侵權與Corlant和解
日亞化學工業株式會社與Valenti品牌的汽車售後零件經銷商Corlant株式會社(Corlant),於東京地方法院達成訴訟上和解。Corlant承認被控侵權產品落入日亞與PSS技術相關專利之權利範圍。此外,Corlant同意停止製造與販賣被控侵權產品,並同意支付損害賠償。
日亞致力於保護其擁有之專利及其他智慧財產權,將在適當且必要時,於任何國家對侵權人採取措施。
圖形化藍寶石基板(Patterned Sapphire Substrate, PSS)技術係LED晶片領域的核心技術之一。目前,日亞在超過15個國家擁有100件以上關於PSS技術的專利。
羅姆新LED驅動器確保低電壓安全照明
半導體製造商羅姆(ROHM)針對汽車晝行燈(Daytime Running Lamps, DRL)、定位燈及尾燈等插口型LED燈,研發出首創小型高輸出線性LED驅動IC BD18336NUF-M,在汽車電池電壓下降時,僅需該顆晶片即可維持安全照明。
近來方便維修保養的小型插口LED燈在汽車領域備受矚目,而ROHM的新產品BD18336NUF-M正是一款適用於驅動這類LED燈的LED驅動器。當電池電壓從13V降至9V時,利用新搭載的電壓降低時電流分流電路功能,切換LED電流路徑來防止燈滅,且能夠一直保持30%以上的亮度。另外,其3.0mm見方的超小型封裝即擁有600mA的高輸出,與傳統產品相比,包括外接電路在內的安裝面積減少了約30%,可安裝於超小型插口LED燈所需的10mm見方電路板中。基本上,使用傳統產品如果不配置外接電路,當電池電壓下降時,LED燈就會熄滅,對周圍環境造成安全性的隱憂,而新產品僅需一顆晶片即可使插口型LED燈維持安全照明及小型化。
此外,為了支援溫度容易升高的高亮度白光LED,新產品還內建抑制LED發熱的功能,可運用於白光LED的DRL。
新產品已於2019年12月開始出售樣品,計畫於2020年7月開始暫以每月40萬個的規模投入量產。
日亞控告IPF所售LED產品侵權
日亞化學工業株式會社(下稱日亞)於日本東京地方法院對汽車售後市場的零件經銷商IPF株式會社(下稱IPF)提起專利侵權訴訟,請求禁制令及損害賠償。
日亞於上開訴訟中主張的侵權物為LED頭燈燈泡(產品型號:301HLB2),其裝載IPF與台灣LED製造商隆達電子股份有限公司共同開發之LED產品。日亞主張該LED產品侵害其在日本所取得之LED封裝結構專利JP5526782。
上開專利所涉技術係使用在高功率LED領域之重要科技;日亞於台灣、美國、中國、南韓、德國、英國、法國、荷蘭、義大利、俄羅斯與印度均擁有相關專利。
日亞致力於保護其擁有之專利及其他智慧財產權,將在適當且必要時,於任何國家對侵權人採取措施。
結合正確計畫/人員/技術 導入IP/PoE照明事半功倍
在物聯網(IoT)創新推動下,各種顛覆性的技術不斷出現,使商業地產的業主和物業管理公司擁有更多機會使自己的樓宇、綜合辦公樓、園區以及技術中心實現差異化。業主和管理人員可創造靈活又可擴展的環境,提高工作人員生產力。同時這些改進措施還會降低成本、增強安全性,並加快出售或出租速度。
實現以上目標的關鍵在於懂得放棄適合用來選購鋼材、混凝土、玻璃、木材以及線材裝配等產品的方法,因為使用這方法來選擇技術會變得極為困難、效率不高,而且成本高昂。無論是要新建項目、進行深度改造,還是從現有的設施遷移到物聯網架構,第一步都是要摒棄掉當前那些在新的建設中阻礙技術採用的有機過程,或者是「用合適的同類產品替代」這種更新方式。
IP/PoE照明有效減少成本
促成這種向更低成本、更多功能的物聯網架構的遷移的主要催化劑(顛覆性技術)就是互聯網協定/乙太網供電(IP/PoE)照明。當今有多家供應商的開放式架構解決方案可以允許安裝數百家製造商生產的各種不同形式設備。大多數的IP/PoE照明供應商都允許使用可在當前60瓦PoE標準下良好運行的任何一種LED燈具。也就是說,在市面上所有的LED燈具當中,大約有95%可以使用,包括更大功率的新型LED燈具以及更大尺寸的室內外LED燈具。
隨著產業邁向IP/PoE的方向發展,人們開始懂得安裝IP/PoE設備的成本可以減少10、20、30美元,或者甚至更多,而且,與不受控的高功率(HV)LED系統相比,每台燈具都可控制;換言之,隨著配電效率和LED燈具不斷改進,這種節省方案只會有增無減(圖1)。
圖1 只在當前施工流程的範圍內操作,是一種久經考驗的方式,但是會對專案在總體上的顛覆性構成限制。
最初的成本節省產生的影響是兩方面的。首先,無論是有線還是無線,所有的獨立控制系統都已經過時,因為這類系統無法產生細微的資料或者提供所需的性能,並且總是意味著成本加成。其次,在降低了項目總成本的同時,核心元件(核心交換機、企業安全、結構化布線、功率支援)可以收到回報。
這樣產生的直接影響就是,照明物聯網基礎建築網路上設置的基礎建築系統越多,就可以節省更多的成本。與構建起一系列互不相干的基礎建築系統相比,這種方式的成本效益要高得多,而這種情況正在發展中。
落實技術採用計畫實現智慧照明
經驗證明,在總體上的顛覆性構成限制的一種方式就是只在當前施工流程的範圍內操作。建築師、工程師及物業管理團隊嚴重依賴於外部的顧問和供應商,而在商業目的驅使下,這些顧問和供應商會傾向於保持現狀。結果則是,他們繼續意外的「投標然後建設」,或者通過一系列互不相干的智慧系統來「用合適的同類產品替代」,儘管這類系統易於獲得,但是建設和運營的成本非常高昂。
事實上,業主不應該為傳統團隊帶來任何額外的負擔;反而應該是創造一種方法來幫助團隊以始終一致的相同途徑展開工作,同時獲得合併的物聯網架構。為了做到這一點,應當挑選出所有以技術為導向的領域,修改其中的內容,然後使其各歸原位。這樣一來,就可以通過正常的投標過程採購到所需的一切,然後通過正常的建設過程完成施工,同時盡可能的使用傳統的人工。重點在於識別出各種機會,並且修改具體的規格和圖紙。通過適應當前的建設/遷移過程,可以排除掉設計人員帶來的任何不確定性。
所以,業主需要的是各種關鍵性的內容,比如說最優的建築圖解、技術系列圖紙與圖紙的整合、建築和安全方針。不要去嘗試新建可投標文檔,而是試著去創建可以吸收到現有文檔中的內容,進而強化各種規範與圖紙。在充分理解了設計、投標和建設過程後,就可以在適當的時機來發力,使建築師、機械、電氣和給排水(MEP)工程師以及照明和專業顧問繼續做好他們的本職工作。
如果共事的是照明顧問,那麼向他們說明,業主只不過是在改動燈具的供電方式和控制方式,將對燈具的建議局限在效率和性能方面。照明顧問應當繼續履行本職工作,確定燈具類型、美觀效果以及亮度級等事項。他們應當開發出天花反向圖,但是,業主不再需要將這類圖紙交給電氣工程師以在天花板內部布置高壓電,而是應該與電氣工程師合作,建立起一個提供支援的物聯網平台。
採用並不針對特定燈具的解決方案,可以使照明顧問照常從事設計,但是轉而使用IP/PoE燈具,不要困擾在燈具的選擇上。如此一來,就可以解決技術採用上的主要障礙,不再會從設計中排除掉更好一些的解決方案。這種機會在任何基礎建築系統中都存在。
產業專家們已經瞭解到,與當前並不高效的技術採納方法相比,花些時間投入到設計上進而實現合併的物聯網平台,可以獲得3倍、4倍、5倍、甚至是10倍於最初投資的收益。
正確人員/技能/動機至關重要
以正確的方式來採納更好的技術,這種能力要求具備正確的技能組合與動機,進而探索出其中的可行性。關鍵在於日常工作過程中,技能組合需要融入到設計、投標、建設、除錯與規畫之中。
在這過程中,最大的瓶頸可能是物色具備正確技能與正確動機的正確的人員。這些人員其實就在那裡,每天都在不斷豐富著自身的經驗,而挖掘出他們是非常值得的。
業主需要排除掉流程、內容和文化上的各種障礙,這樣才能走向成功,也必須明白在當前的流程中哪裡的內容不當或者存在結構欠缺,進而獲得所需的內容;同時需要制定計畫,以便應對這些障礙(圖2)。
通常,如果堅持這個設計,業主就可以在投標/建設過程中減輕這些來自電氣承包商和工會的、大部分的主動和被動的阻力。比如說,在設計過程中與電氣工程師合作,從高壓部署中排除掉輕負載,便可以降低能量密度。如果以傳統的方式進行,那麼全部的電力開支可能會達到1千萬美元,其中有50萬美元要花費在企業通訊的低壓費用上。相反,可以將全部電費降低到9百萬美元,並將低壓費用提高至1百萬美元,這樣總共可以節省50萬美元。
有個時常發生的情況,就是用於投標的傳統規範和圖紙會把IP/PoE照明列為「備選項」,也就是說,設計中不一定要堅持具備這些設備。這樣會造成電氣承包商只參與傳統方案的投標,將這一備選項排除在外,或者繞過。發生這一情況的原因在於,傳統上的參與者並不願意或者並不能夠轉變。
最成功的案例都會承諾使用一種合併的架構,並且採用明確定義了材料、角色與責任的規範和圖紙;且還會充分利用綜合的專案管理與行政管理方法,進而提高專案的利潤。為了達到成功需要渴望更好的結果、投入到正確的人員和方法當中、充分瞭解投入的內容以及可以取得的成果、開發出特定於項目的計畫,並且在從設計到運營的過程中嚴格遵守這一計畫。
如此一來,怎麼會失敗呢?只有一個原因,那就是袖手旁觀,以至於持續建設一系列各不相關的智慧系統,之後再將這些系統整合起來,而這樣做往往極其複雜,帶來成本加成。
打破智慧建築成本高昂迷思
不要相信智慧樓宇成本過於高昂、互聯樓宇並不安全以及物聯網技術過於新穎之類的迷思。現實情況是,合併的物聯網平台其實更加簡單,其架構需要的材料和人工也更少。
一個單獨的整合架構具有極高的成本效益,為企業提供安全性,而一系列各不相關的智慧系統則會留下漏洞,這是因為沒有任何一方會為全部系統的企業安全性來投資。對於全部樓宇系統來說,比如說照明、自動化遮光簾、溫度、安全、音視訊設備以及洗手間等,從IP/PoE中都可以實現真正的投資回報。
物業管理團隊及其相應的業主需要擁有一定的願景,並在內心充滿激情,這樣才能使他們的商業地產實現未來的狀態,透過擁抱各種顛覆性的技術,最終將引領下一代建築物的發展。
(本文由Molex提供)
無線模組小兵立大功 智慧型LED燈泡設計無難事
自從140年前第一個商用白熾燈泡問世以來,發光二極體(LED)燈泡是照明領域最大的進展。LED燈泡的優點眾多,並且有憑有據。相較於現今的白熾燈泡,至少可節省75%的能源,延長使用壽命達50倍以上。目前的LED燈泡比先前的產品已有明顯的改進。它們產生的熱量極少,無紫外線或紅外線輻射,不含汞、耐衝擊,在極端環境下也能穩定運作。
下一波照明革命的浪潮即將到來,智慧連網照明為LED燈泡增加無線連接和連網功能,不僅能簡單的控制開/關,還創造出更多的機會。一般民眾可以透過簡單的智慧型手機應用程式或語音助理來調整亮度、色溫和定時,甚至在旅行時遠端控制燈光。
其他前所未聞的應用包括無線接近感測器觸發的智慧燈泡,晚上當經過房屋或建築物時自動照亮走廊和房間,或是臥室照明在早晨會將使用者逐漸喚醒,或醫院照明利用色彩放鬆情緒、促進健康與康復。智慧連網照明帶來的便利性和好處是說不盡的。
相較於傳統照明,智慧照明仍處於發展初期,但是在住宅、商業和工業市場中,智慧照明的採用率正穩定增加,這在一定程度上受益於綠色能源激勵措施和法規的採用,例如California Title 20。根據研究和市場預測,至2022年全球智慧照明市場將達到240億美元,2018年至2023年的複合年成長率(CAGR)將高達21%。
隨著越來越多的「物」互連互通及消費者逐漸接受智慧家庭技術,對智慧連網照明的採用和需求也將持續增加。這就是為什麼Acuity Brands、Cree、Eaton、GE Lighting、Philips/Signify、Osram和許多其他頂尖照明品牌,不僅競相推出智慧型LED產品,還提供簡易部署、可交互操作、安全且可升級的完整照明生態系統的原因。
智慧型LED設計需注意無線協定/網路安全
以經濟高效的方式在LED燈泡中實現無線連接,將為照明OEM廠商帶來一系列新的設計和實施的挑戰。例如,智慧型LED燈泡必須滿足嚴格的RF法規要求、嚴苛的效能標準、耐高溫以及嚴格的產品外型尺寸和空間限制。照明開發人員還必須考量裝置和網路的安全性,確保智慧型LED燈泡與任何其他連網的IoT產品一樣,能夠抵抗惡意的駭客攻擊。
另一個關鍵的設計考量是無線協定的選擇。許多可連接的燈泡都在2.4GHz頻段運行,並採用幾種普遍標準的短距離無線協定之一,例如Zigbee、Bluetooth Low Energy、Bluetooth Mesh或Wi-Fi。採用標準的協定有助於實現與一般消費產品(例如語音助理、智慧型手機和平板電腦)的互動,毋須啟用自訂閘道的其他網路基礎設施產品。某些智慧型LED設計可能需要多重協定連接,例如支援Bluetooth Low Energy進行裝置設定和控制,以及透過閘道控制大規模節點的Zigbee照明Mesh網路的能力。
是否透過藍牙或Zigbee標準之外的專有無線協定也是一種選項。雖然在短期內實現專有無線協定可能很簡單且具備成本效益,但這種選擇可能會帶來互操作性和可升級性的長期挑戰。基礎標準的無線解決方案推動了大量生產,從長遠來看可能是更經濟高效的選擇。在眾多可用選項中,選擇適合的無線技術和供應商,需要對RF設計以及效能權衡和風險有更深入的瞭解。智慧型LED設計也必須滿足傳統照明產品所不需要的無線標準和法規效能需求,例如電磁(EM)輻射和耗能。
智慧照明實施挑戰
為了將新型智慧型LED產品推向市場,照明OEM廠商還面臨一些有關工程和營運資源的實施挑戰:
.發展專業知識並分配資源來施行並成功完成標準和法規的認證測試,例如FCC和CE認證。
.需考量確保產品部署到現場後產品功能和安全性升級的設置,通常透過無線(OTA)更新。
.管理物料採購和多種元件的庫存。
.檢驗在智慧家庭或智慧建築中,與其他無線IoT產品和生態系統的互相操作性。
.優化物料清單(BOM)和開發成本,提供具備成本競爭力的產品,同時滿足嚴格的生產計畫並縮短上市時間。
雖然對於缺乏RF經驗和專業知識的開發人員而言,為LED燈泡增加無線連接可能是一項困難的任務,但現在可以使用預先認證的無線模組解決方案,來簡化智慧型LED產品設計的任務,可大幅減少照明OEM廠商所面臨的眾多挑戰。
無線模組提供一個全方位的隨插即用解決方案,整合開發人員完成LED設計中連接部分所需的關鍵元件。模組供應商已經完成了天線設計、阻抗匹配、被動元件的調諧和整合,以及協定開發等以RF為中心的艱巨任務。對於可能缺乏RF或協定專業知識的OEM廠商而言,這項工程和整合工作帶來極大的好處。此外,無線模組通常含有所有必要軟體,包括所選的協定堆疊。模組供應商也提供簡易使用的開發工具,來支援和簡化設計和調試過程。
在LED設計中使用無線模組,照明OEM廠商毋需擔心管理天線、晶體振盪器和被動元件等眾多RF元件的採購和庫存。此外,同一模組還可應用於多個照明產品,更進一步簡化採購和庫存管理。
模組解決方案讓智慧照明設計更簡單
在評估LED設計的模組選項時,照明OEM廠商應尋找專為互連照明應用的特定需求而設計的解決方案。
例如,Silicon Labs的MGM210L和BGM210L模組,是照明市場上首批針對應用優化的模組產品。MGM210L模組支援Zigbee和Thread,以及動態多重協定連接(例如Zigbee和Bluetooth Low Energy)。BGM210L設計用於Bluetooth Low Energy或Bluetooth Mesh。這兩個新型模組可以簡化和加速開發功能豐富、顏色選擇和調節亮度的LED燈,同時讓開發人員能夠利用藍牙、Zigbee和Thread的Mesh生態系統。
除了上述所提的模組外,另一款xGM210L模組則是基於Silicon Labs Series 2系列的EFR32xG21無線系統單晶片(SoC),其週邊裝置針對照明應用進行了優化。此SoC包括低功耗的Arm Cortex-M33處理器核心;充足的記憶體可以支援動態多重協定操作和OTA韌體更新,確保智慧照明產品滿足未來需求;以及高效能2.4GHz RF收發器可以支援802.15.4、Bluetooth Mesh協定和Bluetooth Low Energy。無線電透過單一協定或多重協定連接處理無線網路功能。整合式的RF功率放大器使xGM210L模組能夠處理需要數百公尺視距連接的遠端應用。
該元件的高能效模組可提供較低的運作功耗水準,該功耗水準已被優化以滿足California...
NFC-PWM技術助力 NFC走入智慧照明更輕易
LED市場有越來越多的LED電源供應器提供兩種創新功能:近場通訊(NFC)程式設計及恆定流明輸出(CLO)。NFC程式設計功能用於取代勞力密集的「插入式電阻」電流設定方法,以提升整體價值鏈的彈性。具備CLO功能的產品,可在使用壽命期間調整LED電流,以補償LED模組的光通量下降情形(老化效應)。此功能除了以更優異的照明品質提升客戶滿意度,也對環境有利,因為可以在大部分的使用壽命期間避免發生過電流,進而減少總耗電量。
NFC更適合照明應用
NFC是指一組通訊協定,讓距離相近的裝置能夠以無線方式互相通訊。這項技術已廣泛應用於各種應用,例如非接觸式付款。LED燈具的NFC程式設計是相當新的概念,可讓LED燈具運作特性以無線方式設定,並自由地設定主電源電壓。這種方法比傳統的LED程式設計更簡單快速,並可實現更多功能豐富且彈性的LED驅動器產品。
圖1顯示照明應用NFC程式設計的系統配置,其中包含NFC讀取器(硬體),以及與驅動器整合的NFC標籤,負責用於資料儲存。NFC讀取器連接主機個人電腦接受指示。應用程式軟體控制NFC讀取器,透過NFC指令以無線方式編程NFC標籤。傳輸參數會依據所需燈具設定的製造商規格,在應用程式軟體之中預先定義及設定。
圖1 驅動器NFC程式設計系統概觀
相較於其他無線通訊技術,NFC具備獨特特性,對LED驅動器使用案例具有吸引力:
.由於具備短距離通訊特性,可確保只會接觸及編程位在定義實體位置的物體。本功能對製造環境非常有利,可大幅降低識別及驗證程序的複雜度。
.在NFC讀取器及NFC標籤組成的系統中,標籤可被動運作(無外部電源供應器)。電源是由NFC讀取器傳送的RF場取得。這樣一來配備NFC標籤的物體,就可在組裝線上編程,毋須連接電源供應器,其重要優勢在於提升作業效率。
.於全球可用的13.56MHz未授權無線電頻率ISM頻帶運作,並採用下列妥善定義的標準,可在全球大規模推行實施。
.具備低資料傳輸速率(106至424kbps)及低頻率(13.56MHz),可降低硬體設計的複雜度。低成本的印刷PCB天線足以滿足應用需求,硬體成本低於BLE等其他無線通訊技術。
除了技術優勢以外,LED照明價值鏈的所有利害關係人,都可因為使用NFC介面而受益。例如LED驅動器廠商可在製造線自動設定產品電流位準,藉此節省勞力成本,甚至還能在出貨前往全球各地倉庫前進行調整,以提供供應鏈彈性,協助節省大量物流成本。LED驅動器的輸出公差等級,也可在生產期間校正後大幅提升,更重要的是產品可向客戶提供更多自由及彈性。
燈具製造商可輕易編程LED驅動器配合LED模組,因此可輕鬆變更LED模組廠商。此外燈光輸出可更精確控制,因為其中的步進調整(使用插入式)電阻由連續調整(使用NFC程式設計)取代。與國家標準有關的物流複雜度,可利用以出貨目的地為基礎的NFC組態加以降低。另外,安裝服務公司可向終端客戶提供額外服務,例如個別室內空間的照明設定。
NFC極具潛能但成本是發展挑戰
如前所述,LED驅動器的NFC程式設計,是一種保障未來需求的概念,可讓整體價值鏈的所有利害關係人享有多項優勢。目前的主要問題是如何有效及高效地加以實作。NFC程式設計現有的實作概念,圖2所示的微控制器及NFC動態標籤。
圖2 傳統NFC微控制器概念
雖然這種解決方案具備潛能,但因為下列原因導致成本高昂:
.微控制器本身及額外的被動元件,會增加整體元件數量。
.需要使用多層PCB(如果LED驅動器使用單層或雙層PCB,就需要獨立子卡)。
.此外為了讓微控制器運作,使用者必須編寫韌體;這對缺乏軟體撰寫或微控制器韌體經驗及知識的製造商而言,將是困難挑戰。
NFC-PWM方案簡化成本/設計
為此,智慧照明解決方案業者(如英飛凌)提出全新的NFC-PWM方法,其中使用內建NFC IC搭配PWM輸出,直接控制類比驅動器IC,如圖3所示。此一解決方案可在類比系統實現NFC程式設計及CLO功能,毋須使用微控制器。該解決方案相容於現有類比LED驅動器設計,以及Module-Driver Interface Special Interest Group(MD-SIG)的NFC程式設計規格。
圖3 新一代NFC-PWM概念
NFC-PWM運作原則/功能
圖4顯示使用NFC-PWM解決方案的一般應用圖示。
圖4 應用圖示
其中包含四個部分,分別是:天線、NFC IC、RC濾波器及LED驅動器IC。運作原則如下所示:
.客戶透過無線NFC介面設定PWM參數。
.開啟電源時晶片產生PWM輸出。
.PWM訊號轉換(透過RC濾波器)為DC電壓,以控制輸出電流。
.調整PWM訊號的工作週期以調節DC控制電壓。
以英飛凌旗下NFC-PWM系列產品NLM0011及NLM0010為例,該系列產品為雙重模式的NFC組態IC,具備PWM輸出功能,主要設計用於LED應用;其中除了CLO等NFC程式設計進階功能以外,也整合運作時間計數(OTC)及開/關計數功能。設計人員可輕易啟用上述功能,無需任何額外的微控制器,也不需要開發韌體,裝置可輕鬆調整配合現有設計。
NLM0011具有兩種運作模式,分別為設定及照明模式。在設定模式中,LED驅動器未通電時(無Vcc用於NFC IC),是以從RF場獲得的能量(由NFC IC傳送)供電給NFC讀取器;儲存於NVM的參數,可透過NFC介面以非接觸方式設定。在照明模式中,一旦LED驅動器通電(Vcc用於NFC IC),就會依據儲存參數產生PWM輸出,在此項主動模式中,NFC介面將停用。
PWM參數
脈寬調變(PWM)訊號由三項主要分量組成以定義其行為:振幅、工作週期及頻率。工作週期描述訊號處於高(導通)狀態的時間長度,占完成單一週期總時間的百分比。頻率決定PWM完成週期的速度,簡易的RC濾波器可將PWM訊號轉換為DC電壓。因此DC電壓位準可由修改PWM振幅或PWM工作週期的方式調整,並可利用公式1計算。
公式(1)
其中DC為PWM的工作週期,Voh為PWM輸出的高電壓,而Vol則為PWM輸出的低電壓。由於PWM訊號的穩定性,會直接影響LED電源供應器成品的公差程度,因此請務必在初期設計階段評估公差需求及NFC IC能力。關鍵的NFC IC參數為工作週期及絕對PWM振幅(Voh~Vol)。
NFC-PWM系列產品會產生振幅固定為2.8V的PWM訊號。由於其中採用整合式穩壓器(LDO),因此外部供應電壓的位準以及穩定性不會影響到PWM振幅。工作週期可以設定為0%至100%,精度優於0.1%;至於PWM的解析度需要視選定的PWM頻率而定,選定1kHz時為15位元,或者選定30kHz的時候為10位元。
CLO實作
CLO為準控制系統(自我調節系統),可對抗LED燈光輸出的自然退化現象,透過調節LED電流的方式嘗試維持恆定的光通量。NLM0011的整合式運作時間計數器,會自動記錄累積的運作時間。運作時間的 NVM值每4小時增加/更新一次。可計數的最大運作時間為262114小時,若達到此上限,計數器時間值就會凍結。在關閉電源的情況下,欠壓鎖定功能會偵測事件,並於NVM儲存上次計數週期值(小時及分鐘)。這樣在每個開/關週期就可達到±30秒的時間計數精度。
NLM0011也具有整合式8點CLO表,儲存LED模組的退化曲線,LED燈具製造商會依據選擇的LED編程此項曲線。CLO表編程後,PWM訊號的工作週期就會自動調整,以補償LED退化。工作週期以實際執行時間OTC的函式表示,是以兩個鄰近參考點之間的線性插補計算。NLM0011會持續計數運作時間,並持續插補工作週期修正因數,然後乘以額定工作週期值,以取得實際的工作週期值。
NFC-PWM讓作業更方便
本文提出新的NFC-PWM概念,協助實現快速且符合成本效益的NFC程式設計,適合LED照明使用,無需額外的微控制器。這種全新NFC-PWM解決方案由半導體廠開發及認證,除了NFC程式設計以外,像是整合式CLO功能、運作時間計數與開/關計數等創新功能,也整合其中,讓LED照明製造商更方便作業。
(本文作者為英飛凌科技資深業務開發經理)
Diodes推車規降壓LED驅動器改善照明系統
Diodes日前宣布推出AL8843Q與AL8862Q兩款符合汽車規格的直流對直流(DC-DC)降壓轉換器,適用於驅動汽車內外部單一的LED或多重LED燈條。產品應用包含目前許多製造商已設為標準配備的日行燈(DRL),亦包含霧燈、方向燈、煞車/停止燈。
AL8843Q與AL8862Q的供應電壓皆從4.5V到至少40V(AL8862Q達55V),可承受相當嚴重的電壓變動,例如怠速啟動或熄火/啟動操作時的負載突降,不會產生對應的LED驅動器電流衰減問題。
高整合度不僅帶來高效能,亦減少物料清單。兩款皆內建功率MOSFET:AL8843Q為40V/0.2Ω,AL8862Q為55V/0.4Ω。此外,驅動器具備遲滯模式降壓LED驅動器控制器,簡化回饋迴路,工程師得以只運用四個外部元件,設計出高度穩定的降壓轉換器。
兩款產品功能不同,AL8843Q輸入電壓範圍為4.5V至40V,提供3A的輸出電流,AL8862Q輸入電壓範圍則為5V至55V,提供高達1A的輸出電流。不過,兩款皆支援0%至100%全範圍PWM調光,可以0.4V至2.5V之間的類比輸入來控制,或以外部微控制器或主機處理器產生的PWM訊號來控制。安全功能包含過熱保護以及LED短路與開路防護機制。AL8862Q配置開路式故障指示器腳位,判定過低時將回報故障狀況。
採用SO-8EP封裝的AL8843Q與AL8862Q符合AEC-Q100 Grade1等級規範,支援PPAP文件,並由IATF16949認證的設施製造。
HOLTEK新推低工作電壓Flash MCU HT66F2362/HT67F2362
盛群(Holtek) Advanced Flash MCU系列新增HT66F2362及HT67F2362產品,最低工作電壓可達1.8V。整系列產品提供IEC/UL 60730驗證所需的軟體庫,方便客戶產品進行IEC/UL 60730認證。內置硬體CRC協助MCU ROM自我測試功能,可節省檢測時間及MCU資源。內建LED大電流Driver並具備4段電流輸出控制,可直推LED不須外掛限流電阻或電晶體,大幅簡化產品應用零件及降低成本,非常適合應用於各式具備LED/LCD家電及車用產品,例如洗衣機、空調、吸塵器、電動車、機車儀表及跑步機等產品。
HT66F2362及HT67F2362主要差異在於HT67F2362內置硬體LCD Driver。此兩顆MCU涵蓋完整並多樣化的功能,包含16K Word Flash程式記憶體、2048 Byte資料記憶體、1024 Byte Data EEPROM、多功能Timer Module、高精準度±1%參考電壓之12-bit ADC、硬體16-bit乘除法器、比較器、SPI/I2C及2組UART介面等。此兩顆MCU除可單獨做為主控MCU外,配合完整的通訊介面,更可與各種主控IC共同構成一個系統,其多樣化之功能,讓客戶可輕易應用在各種家電控制板產品及車用產品上。HT66F2362封裝提供28-pin SOP、32-pin QFN、44-pin LQFP及48-pin LQFP,HT67F2362封裝則提供48-pin LQFP及64-pin LQFP。
Holtek新推RGB顯示LED MCU HT45F0063
盛群(Holtek)RGB LED Flash MCU系列新增HT45F0063,此顆MCU為HT45F0062的延伸產品,提供更豐富的系統資源。RGB LED驅動電路兼具掃瞄與直推模式,最多可驅動48顆單色LED或16顆RGB LED。適用於各式多彩RGB LED顯示的產品如:無線充電座、智慧音箱、電競滑鼠、電競記憶體馬甲、電競耳機、電競風扇、智慧型夜燈、流水燈等。
HT45F0063系統資源為4K×16 Flash ROM、256×8 RAM、10-bit CTM及Time Base各一組。內建COM Driver與8-bit LED定電流源,具備三組8-bit PWM可組合出千萬種顏色變化,串接介面提供I²C及單線通訊。本產品封裝提供24-pin SSOP-EP及24-pin QFN。
儒卓力供應英飛凌具PWM輸出的NFC無線配置IC
英飛凌(Infineon)的NFC PWM(脈衝寬度調變)系列NLM0011/NLM0010可為LED驅動器提供兼具快速及具成本效益的近場通訊(NFC)程式設計的實施。通過NFC所進行的非接觸式交換可取代勞力密集型的插入式電阻(Plug-In Resistor)電流設置方法,從而提升運作效率,並且大程度提高價值鏈中的靈活性。這項技術可減少LED驅動器的種類,從而簡化了LED模組的選擇,並容許在配置過程結束時進行配置。
由於NFC-PWM系列與常見類比驅動器IC相容,因此不需要開發韌體,並且可以輕鬆地整合到現有的設計中。該系列的兩款元件都具有被動和主動運作模式。在被動模式下,PWM相關的參數可以通過NFC介面以無線方式配置,而LED模組未通電。在主動模式下,當施加VCC電源時,則會根據儲存的參數產生PWM輸出。然後以外部RC濾波器將PWM訊號轉換為所需的DC電壓,以控制LED驅動器的電流輸出。
NLM0011的一項重要特色是整合恆定流明輸出(CLO)功能。利用自動調節LED電流以因應LED的老化特性,可以補償LED模組的老化效應。整合的運作時間計數器(OTC)和CLO表中儲存的LED劣化曲線有助於自動調節PWM工作週期,以補償LED劣化。NLM0010是不帶CLO功能的輕量版。兩種款式均備非揮發性記憶體(NVM),可儲存唯一識別資料(UID),以及20位元組的用戶資料。除LED電源外,NFC-PWM系列還適用於馬達控制和開關模式電源(SMPS)。